1. 【高中化學【氯鹼工業】用電解槽加陽離子交換膜作裝置,那這個對加入的氯化鈉溶液有什麼要求嗎
應選第二個要求。
首先需要明確,陽離子交換膜將電解槽分開成兩部分內(陽極室、陰極容室),其中僅有氫離子和鈉離子可以自由移動。則根據陽極反應方程式(2Cl-2e-==Cl2),可以知道陽極室中氯離子轉化為氯氣溢出,溶液中陰離子數目減少。又由於陽離子交換膜阻礙了陰極室生成的氫氧根離子(2H2O+2e-=H2+2OH-)進入陽極室,因此若想保證溶液的電中性,陽極室的鈉離子必須通過交換膜進入陰極室。即陽極室生成Cl2,陰極室生成NaOH,且陽極室溶液濃度會減小。因此,若想使反應能持續進行,陽極室的溶液必須足夠濃,則陽極室應加入飽和NaCl溶液。
2. 電解池離子交換膜到底有什麼用
離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料製成的薄膜(也有無機離子交換股,但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似,都是在高分子骨架上連接一個活性基團,但作用機理和方式、效果都有不同之處。當前市場上離子交換膜種類繁多,也沒有統一的分類方法。一般按膜的宏觀結構分為三大類:
1. 非均相離子交換膜 由粉末狀的離子交換樹脂加黏合劑混煉、拉片、加網熱壓而成。樹脂分散在黏合劑中,因而其化學結構是不均勻的。
2. 均相離子交換膜 均相離子交換膜系將活性基團引入一惰性支持物中製成。它沒有異相結構,本身是均勻的。其化學結構均勻,孔隙小,膜電阻小,不易滲漏,電化學性能優良,在生產中應用廣泛。但製作復雜,機械強度較低。
3. 半均相離子交換膜 也是將活性基團引入高分子支持物製成的。但兩者不形成化學結合,其性能介於均相離子交換膜和非均相離子交換膜之間。
此外,離子交換膜按功能及結構的不同,可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜五種類型。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同,但為膜的形式。
離子交換膜可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置的淡化程度可達一次蒸餾水純度。也可應用於甘油、聚乙二醇的除鹽,分離各種離子與放射性元素、同位素,分級分離氨基酸等。此外,在有機和無機化合物的純化、原子能工業中放射性廢液的處理與核燃料的制備,以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中,也都採用離子交換膜。離子交換膜在膜技術領域中佔有重要的地位,它對仿生膜研究也將起重要作用。
3. 電解食鹽水是陽離子交換膜有什麼作用
主要是復防止氯氣分子和陰離子通過。制只能讓陽離子通過。
在陽極區:2Cl--2e-=Cl2,氯化鈉中的氯離子放電變成氯氣跑掉了,鈉離子在電場作用下,通過陽離子交換膜進入陰極區和陰極區水放電後留下的氫氧根離子組成氫氧化鈉。而此時陰極區水中的氫離子放電變成氫氣跑掉了,留下氫氧根離子。所以電解一段時間後,需要在陽極區補充濃的氯化鈉溶液,在陰極區及時把新生成的濃氫氧化鈉放掉。
4. 化學電解氯化鈉溶液,中間有離子交換膜。為什麼要在陰極加氫氧化鈉。
上一個人回答是錯誤的 不知道就不要誤人子弟 在陰極加氫氧化鈉 是和水一起加的 主要是為了增強導電性 必要浪費更的的電能。
麻煩採納,謝謝!
5. 在電解NACL的時候那個離子交換膜的作用是啥
允許陽離子與小分子通過,阻止陰離子與大分子通過氯離子不通過,失電子氧化為氯氣
6. 工業上電解飽和氯化鈉溶液時為什麼要用離子交換膜
電解飽和食鹽時陽極陰離子Cl-、OH-放電,Cl-的放電能力強於OH-,陽極:2Cl--2e-═Cl2↑,陰極:2H++2e-═H2↑;總反應為:2NaCl+2H2O 電解 . Cl2↑+H2↑+2NaOH,陰極:氫離子放電,產生氫氣.致使氫氧根離子濃度增大,鈉離子和氫氧根離子的增大都發生在陰極室,所以a出口導出的液體是氫氧化鈉溶液;陽極:氯離子放電,產生氯氣,致使鈉離子濃度升高,通過陽離子交換膜到達陰極室.所以d入口應加入精製飽和食鹽水;要乾燥Cl2需要用酸性乾燥劑濃硫酸或P2O5等,中性乾燥劑無水CaCl2.故答案為:氯氣;a;d;濃硫酸;(1)①SiCl4與H2和O2反應,產物有兩種,光導纖維的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一產物中,H、Cl元素結合成HCl,然後配平即可,發生的化學方程式為:SiCl4+2H2+O2 高溫 . SiO2+4HCl;②由3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)起始量(mol) n 0變化量(mol) 2x x 4x平衡量(mol) n-2x 4x4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,x=0.1mol,n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol,n=3.0mol,由2NaCl+2H2O 電解 . Cl2↑+H2↑+2NaOH, 2mol 1mol(2×58.5)g1mol=m(NaCl)3mol,m(NaCl)=350g=0.35kg故答案為:SiCl4+2H2+O2 高溫 . SiO2+4HCl;0.35;(2)實驗室用鋅和稀硫酸製取氫氣,該反應是固液混合態且不需要加熱,所以不需要酒精燈,氫氣不易溶於水且密度小於空氣密度,所以可以採用向下排空氣法或排水法收集,故選e;實驗室製取氯氣是固液混合態且需要加熱,所以需要酒精燈,氯氣能溶於水且密度大於空氣,所以採用向上排空氣法收集,故選d;(3)由NaCl轉化為NaClO3,失去電子數為6,H2O轉化為H2,得到的電子數為2,設產生的H2體積為Vm3,由得失電子守恆得:6×213×103116.5mol=2×103V22.4mol,V=134.4m3,故答案為:134.4.
7. 為什麼電解氯化鈉電解質溶液時,若沒有陽離子交換膜,氫氧化鈉還是在陰極出現,而陽極沒有
不知道是不是說的離子交換膜,不過你既然說電解,應該就是了
離子交換膜,一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性,所以也稱為離子選擇透過性膜。
電解,電流通過物質而引起化學變化的過程。化學變化是物質失去或獲得電子(氧化或還原)的過程。電解過程是在電解池中進行的。電解池是由分別浸沒在含有正、負離子的溶液中的陰、陽兩個電極構成。電流流進負電極(陰極),溶液中帶正電荷的正離子遷移到陰極,並與電子結合,變成中性的元素或分子;帶負電荷的負離子遷移到另一電極(陽極),給出電子,變成中性元素或分子。
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離子交換膜在電解中有著比較重要的作用,當然並不是所有的電解都需要離子交換膜,離子交換膜的作用在於隔絕生成物中的某兩類物質,一般是兩種接觸直接反映的物質,如:電解氯化鈉時,一般會生成氯氣,氫氧化鈉。但這兩種物質一接觸便反應,生成了次氯酸鈉和氯化鈉,但當我們在陰陽極之間加上陽離子交換膜(即只有陽離子才能通過該膜)時,陽極會產生氯氣,但周圍都是氯化鈉,因此不會反映,可直接收集氯氣,陰極處生成氫氧根離子和氫氣,氫氣直接收集,這是另一邊的鈉離子便會通過膜和氫癢根離子在一起,成為了氫氧化鈉溶液,一個反應生成了三種我們需要的物質,這便是離子交換膜的一個最簡單的應用。
此反應中若沒有氧離子交換膜氫氧根離子會遷移到陽極,並和新生成的氯氣反應,有的話則氫氧根離子不會遷移到陽極。
8. 工業上通過電解飽和氯化鈉溶液的方法獲得氫氧化鈉,我國的氯鹼工業大多採用離子交換膜電解槽.(1)寫出
(1)水解飽和食鹽水,陽極氯離子失去電子,發生氧化反應,電極反應為:2Cl - -2e - ═Cl 2 ↑, 陰極氫離子得到電子,電解反應為:2H + +2e - ═H 2 ↑, 電解的正反應方程式為:2NaCl+2H 2 O
故答案為:2Cl - -2e - ═Cl 2 ↑;2H + +2e - ═H 2 ↑;2NaCl+2H 2 O
(2)a.增加陰極碳鋼網面積,面積擴大,增加單位時間內離子轉移的物質的量,電解速度加快,故a正確; b.提高飽和氯化鈉溶液的溫度,增加了離子轉移的速率,電解速度加快,故b正確; c.加大陰極與陽極間的距離,增加了離子轉移的時間,所以電解速度變慢,故c錯誤; d.降低電解時的電源電壓,直接降低了電流,電解速度減小,故d錯誤; 故選:a、b. |
9. 現有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極,請用氯鹼工業中的膜技術原理,回答下列問題.(1)寫出氯鹼
(1)用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液時,陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電,同時陰極附近還生成氫氧根離子,電池反應式為2Cl-+2H2O
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